saneamento basico

Avaliação biofotônica na germinação de sementes de milho com percolado de aterro sanitário

Resumo

O percolado de aterro sanitário, também chamado de chorume, é conhecido por suas propriedades tóxicas e altamente poluidoras. Um dos tratamentos possíveis para o percolado é o tratamento eletrolítico usando eletrodos dióxidos, o qual geralmente reduz a cor, carga orgânica e toxicidade do efluente tratado e não gera lodo. É notório que o percolado também é rico em macronutrientes (entre eles o nitrogênio, o fósforo e o potássio) e micronutrientes (como boro e zinco), ambos essenciais para o crescimento e desenvolvimento de plantas e espécies florestais, tais como o girassol e o milho, por exemplo. Entretanto, faz-se necessária a quantificação dos efeitos resultantes da interação desse efluente com a microbiota e plantas, o solo e os recursos hídricos, através de testes de fitotoxicidade, para tal pode ser utilizada a técnica de fotoluminescência para avaliação das condições de sementes em germinação, que pode ser correlacionada com o estresse sofrido pelo organismo. Desta forma, o propósito deste trabalho é verificar a viabilidade de germinação e fertirrigação do girassol com percolado de aterro sanitário tratado através do monitoramento da planta, do solo, da solução do solo e solução lixiviada, de forma a identificar possíveis alterações nesses compartimentos ambientais, além da sua fitotoxicidade e ainda, avaliar o desempenho da cultura empregada. Foi avaliada a eficiência do tratamento eletroquímico do percolado do aterro de Limeira – SP, além do monitoramento ambiental que foi baseado em análises físico-químicas para parâmetros agronômicos (macro e micronutrientes), físico-químicos e biológicos (como nitrato, sódio, DBO, CE, metais pesados e de E. coli). A avaliação da produtividade e extração dos nutrientes pela cultura foi mensurada pelas análises dendrométricas, pela análise foliar e pela emissão biofotônica das sementes. Os resultados mostraram que a melhor diluição de percolado bruto e tratado para o crescimento das sementes de milho foi a 25%. A germinação e o crescimento das sementes de milho com chorume tratado na concentração de 50% foi maior que no tratamento com chorume bruto a 50%. O tratamento fotoeletroquímico promoveu a redução dos compostos orgânicos do percolado e atenou o estresse na planta. Assim, espera-se que este trabalho proporcione o uso do percolado na fertirrigação em agrícolas no futuro, através da escolha da concentração de aplicação e do tratamento mais adequados, promovendo o reaproveitamento dos nutrientes do efluente e sem gerar efeitos adversos no solo e nos recursos hídricos.

Introdução

O crescente aumento do número de aterros sanitários implantados no Brasil e no Estado de São Paulo traz a preocupação da destinação adequada dos subprodutos gerados pela decomposição dos resíduos sólidos urbanos (RSU). A produção de gases e de percolado são consequências inevitáveis da prática de resíduos em aterros sanitários. De maneira geral, o percolado pode ser considerado como uma matriz de extrema complexidade, composta por matéria orgânica dissolvida (formada principalmente por metano, ácidos graxos voláteis, compostos húmicos e fúlvicos), compostos orgânicos xenobióticos (representados por hidrocarbonetos aromáticos, compostos de natureza fenólica e compostos organoclorados alifáticos), macrocomponentes inorgânicos (dentre os quais se destacam Ca, Mg, Na, K, NH4+, Fe, Mn, Cl, SO42- e HCO3) e metais potencialmente tóxicos (Cd, Cr, Cu, Pb, Ni e Zn). O percolado é um líquido poluente de cor escura, odor nauseante e elevada DBO, da ordem de 30 a 100 vezes mais concentrada que a do esgoto doméstico (HAARSTAD; MAEHLUM, 1999; CHRISTENSEN et al., 2001; MORAIS; SIRTORI; PERALTA-ZAMORA , 2006; RAGHAB; EL MEGUID; HEGAZI., 2013).

O percolado não pode ser lançado no ambiente sem tratamento. Sendo assim, se não for drenado e tratado adequadamente, pode causar graves impactos ambientais locais e em ecossistemas vizinhos. Uma alternativa aos processos convencionais de tratamento de lixiviado são os processos oxidativos avançados (POAs) que têm sido propostos para o tratamento de efluentes que apresentam compostos refratários e substâncias persistentes, pois permitem aumento da biodegradabilidade e diminuição da toxicidade destes efluentes. Esses processos baseiam-se na geração do radical hidroxila (altamente oxidante), o que pode levar à completa mineralização de compostos orgânicos (formação de gás carbônico e água) (PACHECO; PERALTA-ZAMORA, 2004; MORAES; BERTAZZOLI, 2005; SILVA et al., 2009). A destruição de poluentes orgânicos por processos oxidativos tem como vantagem o fato de destruí-los e não somente transferi-los de fase. São processos limpos, podendo degradar inúmeros compostos (TEIXEIRA; JARDIM, 2004).

O percolado contém uma alta concentração de nitrogênio amoniacal, o que poderia ser considerado como uma fonte de nitrogênio alternativa para as plantas. Após avaliações das amostras do percolado para fins agronômicos, observou-se altos valores de pH e elevadas concentrações de material orgânico e macronutrientes (N, Ca, Mg) e de baixas concentrações de metais pesados, sendo o uso dos percolados de aterros sanitários deve ser considerado como forma viável de disposição final dessa água residuária (RENOUA et al., 2008). Os efeitos do percolado de aterro sanitário sobre o crescimento de culturas arbóreas e vegetais têm sido estudados desde a década de 1980. Nos trabalhos de Wong e Leungt (1989) e Cheng e Chu (2011), foram observadas produtividades mais elevadas para espécies de repolho, gramíneas e árvores, nas diluições de percolado mais baixas (até 20%) do que no tratamento controle. De acordo com os resultados desses estudos, o percolado pode ser utilizado na irrigação, se empregada a diluição adequada. Assim, após um tratamento prévio, a germinação de sementes com percolado de aterro sanitário por gerar resultados favoráveis que possibilitem a sua utilização futura na fertirrigação de culturas, como uma alternativa para o reaproveitamento dos seus nutrientes e o reuso da água do efluente, solução extremamente apreciável principalmente quando ocorre crise hídrica.

Entretanto, faz-se necessária a mensuração dos efeitos resultantes da interação desse efluente com a microbiota e plantas, o solo e os recursos hídricos, através de testes de biodegradabilidade e fitotoxicidade, ferramentas importantes para a avaliação dos compostos tóxicos presentes neste efluente (ATAÍDE et al., 2011). As medidas de fotoluminescência é um método rápido e promissor para avaliação das condições de sementes em germinação. A contagem de fótons pode ser correlacionada com o stress sofrido pelo organismo, indicando condições tóxicas e/ou com o crescimento microbiológico na amostra. A medição da bioluminescência em microrganismos com diversas finalidades, através do emprego de microrganismos como bioindicador, tem sido aplicada ao monitoramento ambiental (SANTOS; PATERNIANI; GALLEP, 2011).

Dessa forma, tem-se a necessidade de buscar novos métodos de tratamento e promover o ciclo natural dos elementos no ambiente, por exemplo, deixando de enviar o percolado de aterro para as estações de tratamento de esgoto, e sim, buscar uma alternativa para a destinação sustentável deste efluente, por exemplo, como forma de nutriente para as culturas. Assim, o propósito deste trabalho foi estudar a emissão de luz ultra-fraca do percolado de aterro sanitário em diferentes concentrações e das sementes de milho germinadas também em diferentes concentrações de percolado, antes e após o tratamento fotoeletroquímico do chorume, a fim de avaliar seu comportamento microbiológico e crescimento de folhas e raízes, para uma futura utilização como solução para a fertirrigação de culturas.

Autores: Fabiane Karen Godoy; Cristiano de Mello Gallep e Peterson Bueno de Moraes.

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